期刊信息
期刊名称：
有色金属（矿山部分）
创办日期：1949年
主管部门：
中国有色金属工业协会
主办单位：
矿冶科技集团有限公司
刊期：双月刊
电话：010-63299757
Email：ysjsks@163.com
国内统一刊号(CN)：
11-1839/TF
国际标准刊号(ISSN)：
1671-4172
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煤矿充填开采现状与未来发展技术路径研究
杨胜利;李强;煤矿充填开采技术旨在解决传统开采方式引发的生态环境问题和资源浪费现象，通过对煤矿充填开采技术进行全面且深入的剖析，梳理其发展历程，涵盖早期探索、逐步发展与快速发展阶段，多种充填技术应运而生并应用于多地矿区。详细阐述膏体、固体、覆岩离层注浆及超高水材料充填技术的原理、特点与应用现状，以及充填装备的发展现状。同时深入分析充填开采面临的挑战，技术上，充填材料性能、充填工艺和充填装备存在不足；经济上，充填成本高且经济效益不明显；环境上，充填材料对环境有潜在影响且影响地下水文地质条件；管理上，协调管理难度大且安全管理风险高。针对这些问题，提出煤矿充填开采未来应向智能化、环保化、高效化和协同化方向发展，通过各方协作推动充填开采技术进步，从而实现煤炭行业可持续发展和矿山生态文明建设。
立式砂仓制备高浓度尾砂浆在矿山的应用与发展
余斌;李宗楠;郭利杰;许文远;韦理云;立式砂仓浓缩尾砂浆具有耗能低、储量大的特点，制浆成本低，可调配灵活度大，特别适宜大流量充填料浆的制备过程，在国内外得到广泛应用。随着技术的进步，传统的立式砂仓制备工艺不断取得进展，一些新技术、新工艺得到应用，基于立式砂仓的制浆模式得到发展。本文对近年来基于立式砂仓的充填制备系统建设应用情况进行了分析与总结，阐述了基于立式砂仓协同制备充填料浆工艺的发展情况，并从尾砂浆入料、活化等方面论述了最新的技术进展，展望了未来的发展方向。
基于改进A*算法的井下移动机器人全局路径规划
代建龙;柴颖豪;陈凌;熊培银;针对经典A*算法在井下巷道路径规划中易出现“贴边行走、穿越障碍物角点、路径不平滑”等问题，提出一种更契合井下狭窄、曲折环境的新型改进算法，以提升移动机器人行驶的安全性与路径质量。在传统A*算法基础上，引入对角线防碰撞检测机制，杜绝路径穿越障碍物角点；将巷道宽度因子融入启发函数，引导路径自动偏向通道中心，增强路径的稳定性与可行性；结合路径长度、平均曲率、波动程度与方向变化率等指标，自适应确定B样条曲线的阶数与平滑因子，实现路径平滑处理。通过仿真与实地测试对比，全面评估改进前后的算法性能。改进算法生成的路径能够自动居中，转折自然，较传统方法节点扩展量减少15.58%，计算时间缩短34.37%，路径拐点数量下降40%，显著改善路径贴边、转角尖锐与路径不平滑等问题。该算法在提升路径平滑性与中心偏移能力的同时，有效降低节点扩展冗余和计算开销，可以使机器人在复杂巷道中行驶更加安全可靠。对于井下搬运、巡检和应急救援等任务具有重要应用价值，并为后续智能化系统的部署提供了坚实的算法支持。
基于数据驱动与可解释性分析的岩爆烈度等级预测模型
金子浚;王超;夏志远;亓帅;王琦玮;刘宇;为了解决机器学习模型在岩爆烈度预测方面存在的收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题，统计分析了国内外180个岩爆案例，综合考虑岩爆的影响因素建立了样本数据库；引入卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）对样本数据进行维度转换和特征提取，采用改进麻雀搜索算法（Improve Sparrow Search Algorithm,ISSA）优化长短期记忆网络（Long Short-Term Memory,LSTM）中的单元数、学习率和批次大小，从而构建出基于数据驱动的ISSA-CNN-LSTM岩爆烈度预测模型，将该模型与其它4种优化模型的性能进行对比，并使用SHAP方法对各个预测指标的贡献度进行分析，结果表明：ISSA-CNN-LSTM模型的准确率、精确率、Kappa系数、F1分数和AUC值分别为94%、94%、0.92、0.94和0.99，总体性能显著优于其他优化模型，SHAP可解释性分析得到三个预测指标的重要度顺序是应力系数、弹性能量指数、脆性系数；最后，使用本文模型对马路坪矿3类矿岩开展岩爆烈度预测，预测结果与实际情况一致，表明本文模型具有良好的预测性能和稳定性，为岩爆烈度预测提供了一种新方法。
复杂矿区的无人机倾斜摄影测量三维建模研究
许洪亮;赵中华;蒲章鹏;齐庆会;赵朕;本研究以洛阳市栾川县南泥湖钼矿为对象，采用无人机倾斜摄影测量技术进行复杂地形矿区采场三维建模。通过规划航摄路线，使用大疆M300 RTK无人机及禅思p1传感器采集数据，布设像控点并GNSS联测。利用SIFT算子提取影像特征点，匹配算法确定影像关系，光束法区域网平差优化影像姿态，计算加密点三维坐标。进行点云重建，TIN网格化生成三维表面模型，纹理映射增强视觉效果。结果显示，OSGE格式三维模型能反映地形起伏与地物细节，为矿山地质研究、开采规划和安全监测提供数据支撑，对推动矿山科学管理意义重大。
矿山小构造智能化地震解释研究进展——以煤矿断层解释为例
邹冠贵;罗镇奇;彭苏萍;刘郑羿飞;韩成阳;薛静雯;小构造的识别精度对于矿山安全与高效开采具有重要意义。以煤矿断层为例，由于小断层的隐伏性和复杂性，传统人工地震解释方法往往难以满足高效、精准的要求。近年来，随着机器学习技术的发展迅速，智能算法在地震解释领域的应用取得了显著进展，为断层自动识别提供了新的技术途径。本文系统回顾了煤矿断层识别的传统技术方法，并深入分析其在精度与效率方面的局限性。同时，对具有代表性的机器学习算法在断层识别中的发展现状与优缺点进行了归纳总结。研究表明，支持向量机在处理小样本、高维度和非线性数据方面具有显著优势，因此本文重点探讨了支持向量机在煤断层自动识别应用，通过利用主成分分析（PCA）、核主成分分析（KPCA）对地震属性进行降维，用降维后的属性特征作为输入训练模型，实验结果表明，KPCA-SVM模型的断层识别准确率均高于SVM和PCA-SVM模型。综合分析显示，融合属性优化与降维技术的SVM模型可显著提升断层识别精度，减少人为因素干扰。最后，本文对小构造智能化地震解释的发展前景进行展望。
基于改进TOPSIS法的昆阳磷矿二矿开拓方案优选
曾顺洪;袁明礼;吕亚洲;徐正碧;曾春梅;杨建光;李佳梦;矿山开拓系统的选择是后期矿山生产能否正常运作的一项重要环节，而开拓方案的选择受多种影响因素制约，为减少主观因素对方案选择的影响，以昆阳磷矿露天转地下开采工程为研究对象，设计了4种开拓方案，利用CRITIC法确定指标客观权重，结合灰色关联分析改进的TOPSIS法进行开拓方案选优，得到各方案的贴近度和排序，得出方案Ⅳ（胶带斜井+中段分支胶带运输开拓方案）为最优方案。该方法计算过程简洁，评价结果直观，具有科学性与合理性，可为类似矿山开拓方案的优选提供了一种新的思路和参考途径。
西藏日土县久垄铁矿床成矿特征与找矿潜力分析
白云;黄永高;尹滔;代克刚;周磊;易超;张勤思;唐莉;肖禹;久垄铁矿床采用1∶10000高精度磁法测量+1∶10000地质填图+探槽+钻探工程验证的技术组合，取得了较好的找矿成果，为班公湖-怒江结合带西段日土-改则中新生代铬铁矿多金属成矿亚带(Ⅲ-1-(1))内新发现的一处规模有望达大型的矽卡岩型铁矿床。矿区花岗斑岩体(γπ)与中-上侏罗统拉贡塘组灰岩(J2-31g)发生接触交代作用形成大规模的矽卡岩，矿体呈层状、似层状、透镜状、脉状产于矽卡岩内，矿石矿物主要为富磁铁矿石。矿区1∶10000高精度磁法测量共圈出了8个高磁异常，高磁异常区与已发现矿(化)体位置吻合度较好，异常区规模较大，强度较高；优选M2磁异常区施工钻孔开展验证工作，发现了厚大的工业矿体，矿体延深大于1 km，向深部矿体厚度有变大品位有变富的趋势。对照M2磁异常区找矿成果，推断M1、M2、M3、M5、M6、M7、M8磁异常区均具较好的找矿价值；结合成矿地质条件及找矿标志，M1、M2、M3、M4异常区圈定为久垄找矿靶区，M5、M6、M7异常区圈定为它扎找矿靶区，M8异常区圈定为垄东嘎布找矿靶区，建议对3个有利找矿靶区加大探槽+钻探工程部署，会实现久垄铁矿及以北东地段找矿更大新突破。
基于地质条件的离子型稀土矿原地浸矿工艺适用性评价模型构建研究
黄彬;陈斌锋;马艳平;杨斌;宋晗;钱艳涛;邹志强;李家桢;离子吸附型稀土矿是目前全球中重稀土主要来源，主要采用原地浸矿工艺开采，长期以来如何根据地质条件选择合适采矿工艺是稀土矿开采面临重要问题。本研究从矿山地质条件和采矿回采率方面分析了原地浸矿工艺在离子吸附型稀土开采过程中的应用效果，通过大量现场调研结合典型矿床研究，系统梳理了对离子吸附型稀土矿原地浸矿中采矿回采率影响较为显著的10条地质因素，并运用层次分析法对这些因素之间的相对重要性进行了综合分析。最后采用经验法和模糊数学法(隶属度分析)创新构建了离子吸附型稀土矿原地浸矿工艺适用性综合评价模型，其中模糊数学法地质模型计算理论回采率V1i=20.22x+71.77，式中x为矿山地质因素综合指数。当综合指数计算出的理论回采率低于国家关于矿山开采三率要求时，模型判断认为原地浸矿工艺不可用，而当综合指数值越大时，说明矿床原地浸矿工艺适用性越好。研究成果可为离子吸附性稀土矿的工艺选择提供一种判断方法，对指导矿山开采具有较大应用意义。
废弃金属矿山生态修复的先锋植物优选研究
杨春彪;在金属矿山的开采过程中，重金属元素会渗入到土壤和地下水中，造成环境污染问题。为实现废弃金属矿山环境恢复，改善被污染土壤的生态环境，研究有利于废弃金属矿山生态修复的先锋植物。从研究区域采集生长态势较好的8种先锋植物，经处理后使用原子吸收分光光度计测试各个先锋植物样品的重金属含量。再根据该含量计算出重金属的富集系数和迁移系数，通过试验结果优选出先锋植物。结果表明：先锋植物在重金属污染土壤修复中展现出显著耐候性与适应性，尤其在铬的吸收与降解方面能力强；荨麻和关门草能有效吸收铜、铅、镍和铬，铬在其茎叶中富集系数高。多数先锋植物重金属迁移系数未超1，关门草、荨麻和葛藤的重金属更多保留在根部。这些植物还能提高土壤酶活性，特别是荨麻和关门草种植区酶活性显著提高，证明其在土壤污染修复中的重要作用。
探讨尾矿库设计领域中存在的问题
魏作安,尹光志,沈楼燕,李东伟根据我国尾矿库的建设现状 ,对尾矿库设计领域中存在的设计市场不规范 ,技术人员匮乏 ,缺乏创新性等一系列的问题进行了深入分析探讨。同时 ,提出了解决这些问题的设想与建议 ,可供有关部门参考
矿山企业社会责任评价方法研究
李富平,宋爱东根据矿山企业的特点，从国家、职工、能源、社区、生态五个方面提出了矿山企业社会责任评价指标体系，结合层次分析法和灰色系统理论的综合效果测度法，对某矿山企业履行社会责任状况进行了综合评价。
充填采矿法的应用前景与环境保护
路世豹,李晓,廖秋林,侯哲生本文着眼于采矿活动与环境保护的关系来分析研究充填采矿方法较之其它采矿方法所具有的优势,认为充填采矿法在矿山环境保护及矿业可持续发展方面是其它采矿方法无法比拟的。尤其在目前人们日益关注自然环境的情况下,充填采矿法应该成为采矿工程人员优先考虑的采矿方法。
采场结构参数与回采顺序的数值模拟优化研究
施建俊,孟海利本文采用ANSYS有限元分析软件,以程家沟铁矿南区为工程背景,建立了三维数值模型,对其地下采场结构参数和回采顺序进行了数值模拟研究,并对模拟结果进行了详细地分析,最终确定了合理的矿房跨度、间柱宽度等参数及合理的回采顺序,对矿山安全生产有一定的参考价值。
国内外矿山生态修复现状与对策分析
翟文龙;矿山开采严重影响生态环境，矿山生态修复是必然趋势，研究矿山生态修复系统工程意义重大。基于国内外矿山生态修复政策法律法规及制度、管理机构、生态修复技术以及我国矿山废弃地及其生态修复现状，提出了我国矿山生态环境修复发展对策与建议，为我国废弃矿山的生态修复工作提供依据。
硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水研究进展
王淼;李泽兵;孙晓宇;张子妍;孙占学;吴昱萱;涂友谊;酸性矿山废水的处理对环境可持续性至关重要。目前，利用硫酸盐还原菌修复酸性矿山废水因高效经济、环境友好、绿色安全等优势，备受国内外研究学者的关注。因此，本文通过对有关硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水文献进行梳理，综述了酸性矿山废水的来源及危害，总结了硫酸盐还原菌去除酸性矿山废水中高硫酸盐和金属的机理，详细介绍了影响硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的主要因素，阐述了基于硫酸盐还原的生物反应器系统。最后，对硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进行展望并提出建议。
工程爆破的发展现状与新进展
王毅刚;岳宗洪;本文首先从工程爆破技术的发展现状来介绍硐室爆破、中深孔爆破、隧道掘进爆破、拆除爆破和水下工程爆破等,并对现阶段工程爆破技术进行分析,其次是介绍国外工程爆破的新进展,最后是提出工程爆破技术的未来发展方向。
智能矿山技术架构与建设思路
张元生;战凯;马朝阳;金枫;刘旭;韩志磊;当前,全球矿业发展进入全新历史阶段,也面临着产品价格、生产成本、作业安全、从业人员等诸多挑战,发展智能化、无人化开采技术,建设智能矿山,是我国资源开发尤其是深部资源开采的必然选择。通过概述智能矿山的发展现状,总结了智能矿山的内涵,提出了两种典型智能矿山技术架构,对智能矿山建设的重点内容进行了梳理,并给出了建设思路与保障措施,为智能矿山建设提供了理论基础,对矿山进行智能化建设具有指导意义。
基于SPSS回归分析的全尾砂絮凝沉降速率研究
刘鹏博;李明艳;针对全尾砂絮凝沉降影响因素多、最优参数计算繁琐的难题，采用均匀设计实验方法，进行多因素影响下絮凝沉降实验研究，探究某矿区全尾砂最佳沉降效果的条件。利用统计软件SPSS进行多元回归分析，得出沉降速率与絮凝剂单耗、尾砂浓度、pH值之间的非线性关系，同时确定了全尾砂最佳沉降参数，实现尾砂高效快速脱水目的。通过研究得出了含泥量高、粒径细的全尾砂的沉降规律，为矿区低浓度尾砂浆的高效利用提供技术支撑。